本發(fā)明涉及有機化工領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧丙烷的制備方法和制備環(huán)氧丙烷的裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著石油化工和精細化工的發(fā)展，環(huán)氧丙烷已經(jīng)成為丙烯的第二大衍生物，是重要的石油化工中間體。以過氧化氫為氧化劑，以低碳醇為溶劑，鈦硅分子篩催化丙烯環(huán)氧化合成環(huán)氧丙烷符合綠色化學和原子經(jīng)濟發(fā)展理念的要求，是一種極具發(fā)展前景的綠色新工藝。在該工藝中，反應(yīng)器出口物料需嚴格控制雙氧水濃度，且該物料在脫除丙烯及環(huán)氧丙烷之后需進行加氫純化處理，以脫除雙氧水及其它雜質(zhì)。

2、對烯烴與過氧化氫環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物中殘余過氧化氫的脫除，cn1446206a和us7138534b2公開了一種環(huán)氧丙烷的連續(xù)制造方法，對丙烯與過氧化氫的環(huán)氧化產(chǎn)物，先送入蒸餾塔從塔頂脫除丙烯和環(huán)氧丙烷，然后將含有甲醇、水、環(huán)氧化反應(yīng)副產(chǎn)物和過氧化氫的蒸餾塔塔底出料送入裝有第ⅷ族金屬或者金屬氧化物催化劑的固定床反應(yīng)器中，在溫度為80-90℃和堿性條件下脫除過氧化氫，但沒有對其它雜質(zhì)進行脫除。

3、cn1294125c公開了一種烯烴環(huán)氧化反應(yīng)的回收溶劑加氫精制的方法，在0.5-30mpa、80-150℃反應(yīng)條件下可將羰基化合物如甲醛、乙醛基本脫除，以及脫除過氧化氫。

4、cn110354858a公開了一種烯烴環(huán)氧化反應(yīng)過程的醇溶劑加氫精制催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該方法催化劑活性成分為ni，助劑組分元素為mn或fe，此外，催化劑中還含有c，余量為氧化鋁載體，該催化劑在溫度為70-150℃，壓力為0.5-5mpa，氫氣與醇溶劑的體積比為20-500，液時空速為1-10h-1的條件下對回收醇溶劑中的多種雜質(zhì)均具有良好的加氫效果，加氫活性好，雜質(zhì)脫除率高。

5、綜上所述，對hppo法合成環(huán)氧丙烷反應(yīng)殘留雙氧水的處理，一般在環(huán)氧化反應(yīng)出口物料的分離過程中通過加氫脫除雙氧水，未見殘留雙氧水進一步環(huán)氧化的公開報道。

6、環(huán)氧化殘留雙氧水在分離過程中會分解放出氧氣，存在安全風險；而且物料溫度越高，物料中雙氧水濃度越高，雙氧水分解速度越快，安全風險越大。目前主流的hppo法合成環(huán)氧丙烷工藝中對殘留雙氧水的處理主要是在臨氫條件下，采用含ni等催化劑進行加氫脫除；在該工藝的實際應(yīng)用中嚴格限制了待加氫物料中雙氧水濃度，但是仍不能避免強氧化劑雙氧水等對催化劑活性組元ni等的氧化，這些因素促使在工業(yè)應(yīng)用中采用更合理的方法進行殘留雙氧水的處理與利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的雙氧水對催化劑活性組分ni等的氧化鈍化和殘留雙氧水無法合理利用的問題，提供一種環(huán)氧丙烷的制備方法和制備環(huán)氧丙烷的裝置，該方法不但克服了氧化劑雙氧水對催化劑活性組元ni等的氧化鈍化，而且將部分殘留雙氧水轉(zhuǎn)化為有價值產(chǎn)品；具有提高裝置雙氧水利用率，降低分離能耗，提升裝置安全性等特點，有利于后續(xù)加氫純化單元性能發(fā)揮，可大大降低加氫純化單元規(guī)模，特別適用于工業(yè)化應(yīng)用與工業(yè)裝置優(yōu)化提升。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種環(huán)氧丙烷的制備方法，所述制備方法包括：

3、s1、在第一助劑和第一催化劑存在下，將丙烯和雙氧水進行第一環(huán)氧化反應(yīng)，得到第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物；

4、s2、將所述第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物進行氣液分離；

5、s3、在第二助劑和第二催化劑存在下，將s2得到的液相分離物中的a部分與丙烯進行第二環(huán)氧化反應(yīng)，得到第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物；

6、s4、將所述第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物返回至s2，得到氣相產(chǎn)物和液相產(chǎn)物。

7、本發(fā)明第二方面提供一種制備環(huán)氧丙烷的裝置，所述裝置包括：相互連通的環(huán)氧化反應(yīng)單元和氣液分離單元；其中，所述環(huán)氧化反應(yīng)單元包括第一環(huán)氧化反應(yīng)器9，所述氣液分離單元包括相互連通的氣液分離器6和第二環(huán)氧化反應(yīng)器5；其中，

8、所述氣液分離器6的側(cè)部設(shè)置有氣液分離器側(cè)線2，用于將第一環(huán)氧化反應(yīng)后的液相分離物中的a部分引出所述氣液分離器6并從底部送入所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器5；

9、所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器5的頂部設(shè)置有第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物管線3，用于將第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物從所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器5引出并送回至所述氣液分離器6；

10、所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器5的底部設(shè)置有丙烯進料管線8和助劑進料管線7，分別用于輸送丙烯和助劑，并與所述氣液分離器側(cè)線2引出的物料混合后從底部送入所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器5。

11、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：

12、hppo法合成環(huán)氧丙烷的產(chǎn)物中過氧化氫濃度低、環(huán)氧丙烯濃度高，這種反應(yīng)液體如果再次進行反應(yīng)，反應(yīng)過程會使環(huán)氧丙烷產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，導致整體收率降低，因此在本領(lǐng)域中的普遍做法是將反應(yīng)液中環(huán)氧丙烷徹底分離后，再通過加氫等手段對含過氧化氫的液體進行過氧化氫的“無害化”處理，處理過程不產(chǎn)生效益且提高了生產(chǎn)成本。本發(fā)明將丙烯環(huán)氧化反應(yīng)過程與氣液分離過程耦合，能夠顯著減少進一步環(huán)氧化反應(yīng)(第二環(huán)氧化反應(yīng))過程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

13、殘留雙氧水在外加少量丙烯和助劑及催化劑的作用下生成有價值的產(chǎn)品如環(huán)氧丙烷等，提高了雙氧水的利用率及裝置的經(jīng)濟效益。氣液分離器側(cè)線采出的含雙氧水物料，降低了氣液分離器側(cè)線采出線下部(溫度較高)雙氧水的濃度；從而降低了雙氧水的無效分解，提高了裝置的安全性。環(huán)氧化殘留雙氧水再利用大大降低了加氫純化單元處理物料的雙氧水濃度，有利于后續(xù)加氫純化單元性能發(fā)揮，可大大降低加氫純化單元規(guī)模，提高裝置的經(jīng)濟效益。因此，本發(fā)明的殘留雙氧水再利用的方法與現(xiàn)有的處理方法相比，具有如下優(yōu)勢：在增加少量設(shè)備投入的前提下，提高裝置有價值產(chǎn)品收率，降低裝置安全風險，且有利于后續(xù)加氫純化單元性能發(fā)揮，并可大幅降低加氫純化單元規(guī)模，提高裝置的經(jīng)濟效益。特別適用于工業(yè)化應(yīng)用與工業(yè)裝置優(yōu)化提升。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)氧丙烷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述a部分為所述液相分離物的總重量的20-100wt％，優(yōu)選為50-100wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述a部分中環(huán)氧丙烷的含量小于等于4wt％，優(yōu)選為小于等于2wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，s3中，所述第二環(huán)氧化反應(yīng)的條件包括：溫度為65-85℃，壓力小于等于3mpa，所述a部分、丙烯和所述第二助劑的總重量的重量空速為0.5-50h-1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其特征在于，s3中，丙烯和所述a部分中含有的雙氧水的摩爾比為(1-8)：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于，以所述a部分的總重量為基準，所述第二助劑的用量為0.001-0.02wt％；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其特征在于，所述第二催化劑為鈦硅分子篩；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，s4中，所述液相產(chǎn)物中雙氧水的含量小于等于0.4wt％，優(yōu)選為小于等于0.1wt％；所述氣相產(chǎn)物中氧氣的含量小于等于0.014wt％，優(yōu)選為小于等于0.008wt％；

9.一種制備環(huán)氧丙烷的裝置，其特征在于，所述裝置包括：相互連通的環(huán)氧化反應(yīng)單元和氣液分離單元；其中，所述環(huán)氧化反應(yīng)單元包括第一環(huán)氧化反應(yīng)器(9)，所述氣液分離單元包括相互連通的氣液分離器(6)和第二環(huán)氧化反應(yīng)器(5)；其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述氣液分離器(6)的頂部設(shè)置有頂部出料口(10)，用于引出氣液分離后的氣相產(chǎn)物；底部設(shè)置有底部出料口(4)，用于引出氣液分離后的液相產(chǎn)物。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述第二環(huán)氧化反應(yīng)器選自固定床反應(yīng)器或漿態(tài)床反應(yīng)器；

12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述氣液分離器(6)的側(cè)部還設(shè)置有第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物進料管線(1)，用于連通所述第一環(huán)氧化反應(yīng)器(9)和所述氣液分離器(6)并將第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物引入所述氣液分離器(6)；

13.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括加氫純化單元，用于除去氣液分離后的液相產(chǎn)物中的雙氧水。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及有機化工領(lǐng)域，公開了環(huán)氧丙烷的制備方法和制備環(huán)氧丙烷的裝置。所述制備方法包括：S1、在第一助劑和第一催化劑存在下，將丙烯和雙氧水進行第一環(huán)氧化反應(yīng)，得到第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物；S2、將所述第一環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物進行氣液分離；S3、在第二助劑和第二催化劑存在下，將S2得到的液相分離物中的A部分與丙烯進行第二環(huán)氧化反應(yīng)，得到第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物；S4、將所述第二環(huán)氧化反應(yīng)后產(chǎn)物返回至S2，得到氣相產(chǎn)物和液相產(chǎn)物。該方法有利于降低氣液分離后得到的液相中殘留雙氧水濃度和氣相中氧氣的質(zhì)量百分含量，并且能夠提高環(huán)氧丙烷產(chǎn)品收率。

技術(shù)研發(fā)人員：羅國飛,高計皂,楊杰,何馳劍,李旭柏,王偉,黃舟太,伍小駒
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30